[發(fā)明專利]單通道多信號檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711172682.4
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN108063641B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弓喜英;李晟
• 申請（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所）
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;H04B17/382
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種單通道多信號檢測方法，具有如下技術(shù)特征：在星載信號處理平臺上，信道模塊通過接收通道對天線接收信號進(jìn)行模擬變頻、濾波、放大輸出；AD采樣模塊對接收信道的模擬信號進(jìn)行模數(shù)AD采樣，并送給現(xiàn)場可編程門陣列FPGA對接收帶寬內(nèi)的信號進(jìn)行抽取、數(shù)字下變頻、濾波預(yù)處理得到基帶IQ數(shù)據(jù)，將基帶IQ數(shù)據(jù)送至FFT處理模塊進(jìn)行快速傅氏變換算法FFT運(yùn)算，對FFT處理模塊輸出的實(shí)部和虛部進(jìn)行平方再開方計(jì)算頻譜包絡(luò)，對頻譜包絡(luò)進(jìn)行N次最大保持累積處理，將累積后頻譜包絡(luò)數(shù)據(jù)送至數(shù)字信號處理器DSP中，對接收信號進(jìn)行多次頻譜累積，并對頻譜包絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)計(jì)算、多次平滑處理、變化率預(yù)處理，獲取分貝dB形式的頻譜數(shù)據(jù)，在頻域內(nèi)對頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行長度為L的頻譜滑動窗的最大值平滑及均值平滑處理來消除頻譜中“毛刺”，以降低連續(xù)譜的幅值差，差分計(jì)算平滑后的頻譜包絡(luò)變化率，然后根據(jù)設(shè)置門限檢測單通道多信號，采用多門限對頻譜包絡(luò)變化率進(jìn)行分割處理，計(jì)算信號頻率和帶寬，獲得每個(gè)信號起止點(diǎn)位置；針對頻譜包絡(luò)變化率與設(shè)置門限對檢測狀態(tài)從開始狀態(tài)到檢測信號終點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，將檢測起點(diǎn)和檢測終點(diǎn)中間值作為信號檢測頻率，檢測信號的終點(diǎn)減去起點(diǎn)作為信號檢測帶寬，完成一個(gè)信號的檢測流程，依次循環(huán)獲取多信號參數(shù)值，直到將整個(gè)接收頻段的多信號檢測完畢，結(jié)束整個(gè)檢測流程；在檢測狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，當(dāng)頻譜包絡(luò)變化率大于DSP設(shè)置的上升沿檢測門限S_th1時(shí)，檢測狀態(tài)從無信號狀態(tài)進(jìn)入信號開始上升狀態(tài)，并作為檢測信號起點(diǎn)；當(dāng)頻譜包絡(luò)變化率小于設(shè)置上升沿結(jié)束門限S_th2時(shí)，檢測狀態(tài)從上升狀態(tài)轉(zhuǎn)換成信號平穩(wěn)狀態(tài)；當(dāng)頻譜包絡(luò)變化率小于設(shè)置下降沿門限S_th3時(shí)，檢測狀態(tài)從信號平穩(wěn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成信號下降狀態(tài)，當(dāng)頻譜包絡(luò)變化率大于設(shè)置下降沿結(jié)束門限S_th4時(shí)，檢測狀態(tài)從下降狀態(tài)轉(zhuǎn)換成無信號狀態(tài)，信號結(jié)束，設(shè)置檢測信號終點(diǎn)， 差分計(jì)算平滑后的頻譜包絡(luò)變化率，然后采用多門限對頻譜包絡(luò)變化率進(jìn)行分割處理，最后計(jì)算出每個(gè)信號的頻率和帶寬及幅度參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的單通道多信號檢測方法，其特征在于：在頻譜包絡(luò)變化率分割中，接收模塊對天線接收信號進(jìn)行模擬濾波、放大處理后送給后端信號處理設(shè)備中的AD模塊對模擬信號進(jìn)行AD采樣。

3.如權(quán)利要求2 所述的單通道多信號檢測方法，其特征在于：FPGA對接收帶寬內(nèi)的AD采樣信號進(jìn)行抽取、數(shù)字下變頻、濾波等預(yù)處理得到基帶IQ數(shù)據(jù)，將基帶IQ數(shù)據(jù)送至FFT處理模塊進(jìn)行快速傅氏變換FFT運(yùn)算，對FFT輸出的實(shí)部和虛部進(jìn)行平方再開方計(jì)算頻譜包絡(luò)S_i(ω)，對頻譜包絡(luò)進(jìn)行N次最大保持累積處理，得到最大保持累積之后的頻譜包絡(luò)

S_Σ(ω)＝max(S_i(ω)),i＝1,2,…,N (1)

式中，Σ為累積頻譜包絡(luò)，ω為頻譜包絡(luò)，S_i(ω)為第i次頻譜包絡(luò)，N為累積處理次數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的單通道多信號檢測方法，其特征在于：數(shù)字信號處理器DSP對FFT處理模塊送入的累積頻譜包絡(luò)數(shù)據(jù)S_Σ(ω)進(jìn)行對數(shù)計(jì)算，得到對數(shù)包絡(luò)S_lg(ω)為

S_lg(ω)＝20*log(S_Σ(ω)) (2)。

5.如權(quán)利要求1所述的單通道多信號檢測方法，其特征在于：數(shù)字信號處理器DSP對對數(shù)包絡(luò)S_lg(ω)進(jìn)行雙平滑處理，首先進(jìn)行滑動窗最大值平滑處理，獲得第k點(diǎn)最大值平滑處理后頻譜對數(shù)包絡(luò)

再進(jìn)行滑動窗均值平滑處理，獲得第k點(diǎn)均值平滑處理后頻譜對數(shù)包絡(luò)

式中，L為滑動窗長度，F(xiàn)FTN為快速傅氏變換FFT的點(diǎn)數(shù)，為第i點(diǎn)最大值平滑處理后頻譜對數(shù)包絡(luò)。